DE2343558C2

DE2343558C2 - Baggergreifer

Info

Publication number: DE2343558C2
Application number: DE2343558A
Authority: DE
Inventors: Lawrance Frank Lockport Ill. Berg; Theodore Bosler Aurora Ill. Hogg; Robert William Oswego Ill. Lichti
Original assignee: Caterpillar Tractor Co 61629 Peoria Ill; Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1972-08-25
Filing date: 1973-08-24
Publication date: 1982-08-12
Also published as: GB1448842A; GB1448843A; US3873133A; BE803836A; BR7306367D0; JPS4958609A; DE2343558A1; FR2197093A1; FR2197093B1; CA993472A; GB1448841A

Description

e) der Hohlzylinder ist bezüglich der vertikalen Drehachse drehfest am Baggerausleger (12) aufgehängt;

f) der Drehmotor (222) ist am Hohlzylinder befestigt;

g) jede Kupplungsvorrichtung (134, 136) weist einen'mit einer Längsbohrung (140) und einem Außengewinde versehenen, an einem radialen Kanal (62) der Buchse (50) anschließenden Bolzen (138) und einen abgedichtet auf dem Bolzen (138) angeordneten, um dessen Längsachse schwenkbaren rohrförmigen Körper (142) auf;

h) ein seitlicher Anschlußkanal (144) im rohrförmigen Körper (142) verbindet einen zum Bagger führenden Druckschlauch (130) mit einem inneren offenen Ringweg (146), der zwischen der Innenfläche des rohrförmigen Körpers (142) und der Außenfläche des Bolzens (138) vorgesehen ist, dessen Längsbohrung (140) über radiale Kanäle (148) mit dem Ringweg (146) verbunden ist.

2. Baggergreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Ringweg (146) als eine in die Innenfläche des rohrförmigen Körpers (142) eingearbeitete Ringrinne ausgebildet ist

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Baggergreifer gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

In der DG-OS 16 34 950 ist ein solcher hydraulisch betätigter Baggergreifer beschrieben, der am Baggerausleger drehbar und allseitig schwenkbar aufgehängt ist. Zu diesem Zweck ist am Baggerausleger eine Achse angeordnet, die um eine quer zu ihrer Längsachse liegende Achse schwenkbar, jedoch um ihre Längsachse im wesentlichen drehfest angeordnet ist. Um diese Längsachse ist drehbar ein hohlzylindrisches Element angeordnet, das mit den Greiferschalen verbunden ist Die für die Druckmittelversorgung der Greiferschalenbetätigungsmotore vorgesehenen Anschlüsse sind zusammen mit den mehr oder minder freiliegenden Druckschlauchverbindungen bei Bewegungen, vor allem bei Drehbewegungen, des Baggergreifers gegenüber dem Ausleger, in ihrer Funktionsweise gefährdet Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Baggergreifer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs i derart auszubilden, daß in bezug auf Dreh- und Schwenkbewegungen des Baggergreifers die Zu- und Rückleitungen und deren Anschlüsse eine weitestgehende Beweglichkeit aufweisen. Eine diese Aufgabe lösende Erfindung ist im Anspruch 1 bestimmt Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet

Die Erfindung sorgt für eine weitestgehende Beweglichkeit des Baggergreifers gegenüber dem Baggerausleger durch Drehen und Schwenken, ohne daß dabei die Druckmittelzu- und -rückleitung nennenswert stören würde. Insbesondere werden die Anschlüsse am Baggergreifer von dessen Drehung um die senkrechte Achse nicht berührt Die Druckmittelleitungen sind demnach so ausgebildet und angeordnet, daß wegen der verminderten Empfindlichkeit die Betätigung des Baggergreifers vereinfacht und die Einsatzmöglichkeit weiten ist

Ein Ausführungsbeispiel eines Baggergreifers nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Hydraulikbaggers mit einem Baggergreifer, der an dem Ende eines Baggerauslegers befestigt ist

Fig.2 eine vergrößerte Seitenansicht des Baggergreifers im geschlossenen Zustand,

F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Vorderansicht des Baggergreifers,

F i g. 4 eine vergrößerte Seitenansicht des geöffneten Baggergreifers,

Fig.5 eine vergrößerte Seitenansicht des oberen Teiles des Baggergreifers, teilweise im Schnitt zur Veranschaulichung eines hydraulischen Wechselventiles und von Einzelheiten eines ein Schwenkgelenk bildenden Hohlzylinders,

F i g. 6 einen Querschnitt durch das Schwenkgelenk, entlang der Linie VI-VI der F i g. 5,

F i g. 7 einen Querschnitt in axialer Richtung durch das Schwenkgelenk und durch äußere Teile des Hydraulikzylinders, wobei außerdem das hydraulische Wechselventil gezeigt ist, und

Fig.8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VHI der F i g. 7 zur Veranschaulichung eines hydraulischen Schnellschaltventiles.

Ein Hydraulikbagger 14 (Fi g. 1) weist einen Baggergreifer 10 auf, der am Ende eines Auslegers 12 befestigt' ist der seinerseits am Ende eines inneren Auslegers 16 befestigt ist Die Bewegungen der Ausleger 12, 16 werden durch Hydraulikzylinder 18 und 20 gesteuert Der Baggergreifer 10 ist in den F i g. 2 bis 4 im einzelnen dargestellt und enthält eine Achsträgervorrichtung 22, eine Schwenkgelenkvorrichtung 24, einen Hydraulikzylinder 26 und den eigentlichen Greifer 28. Die Achsträgervorrichtung 22 ist schwenkfähig an dem Ausleger 12 mittels eines Bolzens 30 befestigt. Die Schwenkgelenkvorrichtung 24 ist schwenkfähig an der Vorrichtung 22 mittels der Bolzen und Platte enthaltenden Vorrichtungen 32, 34 angeordnet die an der Schwenkgelenkvorrichtung 24 durch mehrere Kopfschrauben 36 befestigt sind. Die Schwenkebenen, die

durch den Bolzen 30 bzw. durch die Bolzen und Platte enthaltenden Vorrichtungen 32,34 bestimmt sind, liegen rechtwinklig zueinander.

Der Bau des Schwenkgelenks 24 ist im einzelnen in ■* den Fig.5, 6 und 7 gezeigt Die aus Bolzta und Platte bestehenden Vorrichtungen 32, 34 tragen einen festen Gelenkrahmen 38. Ein in Längsrichtung gehender zylindrischer Körper 40 ist in dem Rahmen 38 angeordnet, wobei das obere Ende des Körpers 40 einen abgestuften Abschnitt 42 aufweist, an dem mittels einer Mutter 44 eine Trägerplatte 45 und ein Kettenrad 46 befestigt sind. Der Rahmen 38 ist mit einer Ringschulter 48 ausgebildet, die den zylindrischen Körper 40 in seiner Lage halten und das gesamte Gewicht des Körpers 40 abstützen kann.

Im Rahmen 38 ist eine Buchse 50 mit einer Längsbohrung 52 angeordnet Der Körper 40 liegt innerhalb der Bohrung 52 der Buchse 50 und seine Außenfläche steht in dichter Berührung mit der Innenfläche der Buchse 50. Der Körper 40 ^;st um seine * Längsachse innerhalb der Buchse 50 drehbar.

Der Rahmen 38 liegt auf beiden Enden der Buchse 50 im bestimmten Abstand zu diesen Enden. Die Drehbewegung der Buchse 50 um ihre Achse ist gegenüber dem Rahmen 38 durch in F i g. 6 gezeigte Mittel begrenzt Ein Paar äußerer, in Längsrichtung ' gehender Ohren 54,56 sind auf der Buchse 50 parallel zur Längsachse des Körpers 40 ausgebildet Am Rahmen 38 ist eine innere Längsrippe 58 ebenfalls parallel zur Längsachse des Körpers 40 befestigt und j liegt zwischen den Ohren 54,56. Aufgrund dessen kann die Buchse 50 eine Bewegung in der Längsachse des Körpers 40 und relativ zum Körper 40 ausführen. Die Drehbewegung der Buchse 50 um ihre Achse gegenüber dem Rahmen 38 ist jedoch durch die Ohren 54, 56 und die Rippe 58 begrenzt Aufgrund der Form der Rippe und der Ohren und ihrer Anordnung liegt die Buchse 50 allgemein in ihrer Lage gegenüber dem Rahmen 38 fest. Die Anordnung <st jedoch so, daß die Buchse 50 »fliegend« angeordnet ist, so daß das Gewicht des Körpers 40 oder irgendein damit verbundenes Gewicht nicht auf die Buchse 50 abgestützt, sondern vollständig vom Rahmen 38 aufgenommen wird.

Durch den Mantel der Buchse 50, siehe F i g. 7, gehen seitliche Kanäle 60,62 hindurch. In dem Körper 40 sind , axiale Kanäle 64,66 ausgebildet Ferner werden von der Innenfläche der Buchse 50 und der Außenfläche des Körpers 40 Ringkanäle 68, 70 begrenzt Die Kanäle 68, . 70 liegen in Ebenen, die rechtwinklig zur Längsachse des Körpers 40 verlaufen.

Der Kanal 68 besteht aus einem Ringkanal 72, der in die Innenfläche der Buchse 50 eingeformt ist, und einem Ringkanal 74, der in die Außenfläche des Körpers 40 eingeformt ist Entsprechend besteht der KanrJ 70 aus einem Ringkanal 76, der in die Innenfläche der Buchse 50 eingeformt ist, und einem Ringkanal 78, der in der Außenfläche des Körpers 40 ausgebildet ist Der Kanal 60 mündet in den Kanal 72, und der Kanal 66 schließt an den Kanal 74 an, so daß eine Verbindung zwischen den Kanälen 60,66 durch den Ringkanal 68 hergestellt wird. : Entsprechend schließt der Kanal 62 an den Kanal 76 und ; der Kanal 64 an den Kanal 78 an, so daß eine Verbindung zwischen den Kanälen 62, 64 durch den Ringkanal 70 hergestellt ist Die Verbindung zwischen den Kanälen 62 und 64 sowie 60 und 66 besteht ständig es unabhängig von der Drehlage des Körpers 40 gegenüber der Buchse 50.
Am Bodenabschnitt des Körpers 40 ist mittels Bolzen 80 ein Hydraulikzylinder 26 befestigt (F i g. 7). Am Kopf des Zylinders 26 sind mittels senkrechter Verbindungsglieder 82,84 die Schalen 86,88 aufgehängt, welche den Greifer 28 bilden. Die Enden der Glieder 82, 84 sind schwenkfähig am Kopf des Zylinders 26 angeordnet

Querrohre 90,92 erstrecken sich über die Schalen 86, 88 und sind an diesen befestigt Das Verbindungsglied 82 erstreckt sich vom Kopf des Zylinders 26 abwärts und endet in Halterungsabschnitten 94,96- Der Halterungsabschnitt 94 sitzt zwischen einem Paar Halterungen 98, 100, die auf das Querrohr 90 aufgeschweißt sind, und wird dort durch einen Bolzen 102 gehalten. Entsprechend sitzt der Halterungsabschnitt 96 zwischen einem Paar Halterungen 104, 106, die auf das Querrohr 90 aufgeschweißt sind, und wird dort durch einen Bolzen 108 gehalten. Durch ein Auge 112, das an einer Kolbenstange 114 des Zylinders 26 ausgebildet ist, und durch die Halterungen 98, 104 geht ein Bolzen 110 hindurch. Endhalterungen 116,118 sind am Querrohr 90 in der Nähe von dessen Enden befestigt und durch Bolzenanordnungen 120, 122 mit der Schale 86 fest verbunden. Entsprechende Halterungen sind am Querrohr 92 der Schale 88 vorgesehen und in gleicher Weise mit der Kolbenstange 114 des Zylinders 26 verbunden. Endhalterungen 124, 126 sind auf dem Querrohr 92 benachbart zu dessen Enden befestigt und durch Bolzenanordnungen 120, 122 mit den Endhalterungen 116,118 verbunden.

Wenn die Kolbenstange 114 aus dem Zylinder 26 heraus oder, bezogen auf F i g. 2,3 und 4, aufwärtsgefahren wird, schwenken die Querrohre 90,92 und damit die Schalen 86, 88 um die Bolzenanordnungen 120, 122 bis zur öffnung (Fig.4). Aufgrund dieses besonderen Verbindungsgliedsystems sind die Verbindungsglieder 82, 84 nahezu parallel zum Zylinder 26 und der Kolbenstange 114, wenn die Schalen 86, 88 geöffnet sind.

Es ist zu beachten, daß das gesamte Gewicht des Greifers 28 von dem Körper 40 getragen wird und daß die Buchse 50 nichts von dieser Belastung übernimmt

Mit der Buchse 50 sind Schläuche 130, 132 über Kupplungsvorrichtungen 134, 136 verbunden. Da die Kupplungsvorrichtungen 134, 136 der Schläuche 130, 132 gleich ausgeführt sind, wird nur eine beschrieben.

Ein Bolzen 138 ist durch Schraubgewinde mit der Buchse 50 verbunden und weist eine innere Längsbohrung 140 auf, die an den Kanal 62 der Buchse 50 anschließt. Ein rohrförmiger Körper 142 ist auf dem Bolzen 138 angeordnet, wobei die Innenfläche des Körpers 142 dicht auf der Außenfläche des Bolzens 138 sitzt Der Rohrkörper 142 ist mit einem seitlichen Anschlußkanal 144 versehen, und das Ende des Schlauches 130 ist an dem Rohrkörper 142 so befestigt, daß eine Verbindung zwischen der Schlauchleitung 130 und dem Kanal 144 hergestellt ist Ein offener Ringweg 146 ist zwischen der Innenfläche des Rohrkörpers 142 und der Außenfläche des Bolzens 138 ausgebildet, so daß eine dauernde Verbindung über diesen. Weg zwischen dem Kanal 144 des Rohrkörpers und der Längsbohrung 140 mittels mehrerer, radial durch den Bolzen gehender Kanäle 148 hergestellt ist Um die Längsachse des Bolzens 138 ist eine gewisse Bewegung des Rohrkörpers 142 mit dem daran befestigten Schlauch 130 möglich. Dabei bleibt die Verbindung jedoch dauernd bestehen. Der Ringweg 146 besteht im wesentlichen aus einer Rinne 150, die ringsum in der Innenfläche des Rohrkörpers 142 ausgebildet ist. Der Kanal 66 schließt unmittelbar an einen Kanal 160

im Kopf des Zylinders 26 an (F i g. 7), so daß der Kanal 66 unmittelbar mit dem Kopfende des Zylinders 26 verbunden ist Der Kanal 64 ist mit einem Kanal 162 verbunden, der im Gehäuse des Zylinders 26 ausgebildet und seinerseits mit einer Ventilvorrichtung 164 verbunden ist Die Ventilvorrichtung 164 ist am Kopfende des Zylinders 26 (Fig.7) befestigt und weist einen Ventilkörper 166 und einen darin angeordneten Ventilschieber 168 auf (Fig.8). Der Ventilkörper 166 enthält einen Kanal 170, der mit dem Kanal 162 verbunden ist und zum Ventilschieber 168 führt Der Schieber 168 ist in Fig.8 in seiner ersten Stellung gezeigt, die eine Verbindung des Kanales 170 mit einem Rohr 172 über einen eingeschnittenen Abschnitt 174 des Ventilschiebers 168 herstellt Das Rohr 172 ist mit dem anderen oder Stangenende des Zylinders 26 verbunden. Eine Bewegung des Ventilschiebers 168 in F i g. 8 nach rechts in seine zweite Stellung sperrt den Kanal 170, öffnet jedoch das Rohr 172 zu einem Kanal 176, der ebenfalls im Ventilkörper 166 ausgebildet ist und mit dem Kopfende des Zylinders 26 durch einen Kanal 178 verbunden ist Elastische Vorspannmittel in Form einer Schraubenfeder 180 sind zwischen dem Ventüschieber 168 und dem Ventilgehäuse 166 angeordnet und spannen den Schieber 168 auf seine erste Stellung vor.

Beim Einsatz des Systems werden nicht dargestellte Druckquellen an die Schläuche 130,132 angeschlossen. Es wird angenommen, daß der Greifer 28 geöffnet ist d. h„ die Schalen 86,88 auseinanderbewegt sind, und daß Druckflüssigkeit durch den Schlauch 130, die Kanäle 62, 70, 64,162 und 170 hindurch in den Schlauch 172 geht um auf das Stangenende des Zylinders 26 einzuwirken. Der Ventüschieber 168, der in die in Fig.8 gezeigte Stellung vorgespannt ist ermöglicht eine solche Verbindung, sperrt jedoch den Kanal 176 gegenüber der Druckzuführung. Durch den Druck auf das Stangenende des Zylinders 26 wird die Kolbenstange 114 aufwärts bewegt und werden die Schalen 86,88 geschlossen, wie oben erwähnt Zum Öffnen der Schalen 86, 88 wird Druckflüssigkeit fiber den Schlauch 132 und durch die Kanäle 60,68,66,160 in das Kopfende des Zylinders 26 geleitet Der Flüssigkeitsdruck im Kopfende des Zylinders 26 wirkt auch im Kanal 178 und im Kanal 176 der Ventilvorrichtung 164. Dieser Druck wird in eine Vorsteuerdruckkammer 181 mittels eines Vorsteuerdruckkanales 182 im Ventilschieber 168 übertragen, um den Ventilschieber 168 gegen die Kraft der Feder 180 nach rechts zu bewegen und die Verbindung zwischen dem Rohr 172 und dem Kanal 170 zu sperren, wobei eine Verbindung zwischen dem Rohr 172 und dem Kanal 176, d h. zwischen dem Stangenende und dem Kopfende des Zylinders 26, ermöglicht wird. Wenn Flüssigkeit in das Kopfende des Zylinders 26 eintritt, wird vom Stangenende Flüssigkeit ausgestoßen und fließt in das Rohr 172 und den Kanal 176 hinein. Diese Flüssigkeit fließt dabei über den eingeschnittenen Abschnitt 174 des Ventilschiebers 168 und durch den Kanal 178 hindurch in das Kopfende des Zylinders 26. Auf diese Weise wird die vom Stangenende des Zylinders 26 ausgestoßene Flüssigkeit der Druckflüssig-

keit zugesetzt, die in das Kopfende des Zylinders 26 durch den Kanal 160 hindurch eingespeist wird. Dadurch wird im Kopfende des Zylinders 26 eine Zusatzbeaufschlagung hergestellt. Aufgrund dieses Zustandes wird die Kolbenstange 114 sehr schnell aus dem Zylinder 26 herausgedrückt und damit der Greifer 28 in einer äußerst kurzen Zeitspanne geöffnet.

Die Feder 180 schiebt den Ventilschieber 168 zurück in seine Ruhestellung, sobald der Druck im Kopfende des Zylinders 26 und in den Kanälen 176 und 178 entlastet worden ist Da die Ventilvorrichtung 164 unmittelbar mit dem Kopfabschnitt des Zylinders 26 verbunden ist spricht sie sehr schnell auf ein erhöhtes Flüssigkeitsvolumen im Zylinder 26 an, so daß keine is zusätzlichen Leitungen oder Schläuche erforderlich sind.

Es ist zu beachten, daß während dieser Arbeitsvorgänge der Greifer 28 durch Schwenkung des Körpers 40 ungehindert durch Schläuche usw. über 360° frei schwenkbar ist Dies wird durch die Schwenkgelenkvorrichtung 24 ermöglicht Zusätzlich gestatten die Kupplungsvorrichtungen 134, 136, daß die Schläuche 130, 132 gegenüber der Schwenkgelenkvorrichtung 24 selbst eine gewisse Schwenkung ausführen können. Dadurch wird die Gesamteinrichtung freier und bequemer benutzbar.

Den Schalen 86, 88, siehe Fig.2 und 4, sind Anschlagvorrichtungen zugeordnet die die Anschlagglieder 200,202 aufweisen. Die Anschlagglieder 200,202 sind so angeordnet daß sie miteinander in Berührung treten, um die Öffnungsbewegung der Schalen 86,88 zu begrenzen, siehe Fig.4. Die Anschlagglieder 200, 202 bestehen in der praktischen Ausführung aus Ansätzen an den Schalen 86, 88, deren Endabschnitte ebene Flächen 204, 206 bilden, die miteinander über die gesamte ebene Fläche in Berührung treten, um die Öffnungsbewegung der Schalen 86, 88 zu begrenzen. Durch diese wirksame Anschlagvorrichtung werden auch die Verbindungsstreben 82,84, der Zylinder 26 und dessen Kolbenstange 114 geschützt, da die Anschläge die Gefahr ausschließen, daß die Schalen 86, 88 bei plötzlicher öffnung gegen diese Teile schlagen.

Ein gedämpfter Anschlag 210 ist an der Achsträgervorrichtung 22 befestigt (Fig.2, 4 und 5). Der Dämpfungsanschlag 210 ist so angeordnet daß er den Ausleger 12 berührt falls der Baggergreifer 10 in einem weiten Bogen gegen den Ausleger 12 pendeln sollte.

F i g. 5 und 7 zeigen eine Drehvorrichtung 220 für den Baggergreifer 10. Die kraftgetriebene Drehvorrichtung 220 weist einen Hydraulikmotor 222, ein Kettenrad 46 und eine Kette 224 auf. Ein Kettenrad 226 ist auf der Welle 228 des Hydraulikmotors 222 befestigt und treibt die Kette 224, wodurch das Kettenrad 46 gedreht xfird. Das Kettenrad 46 ist an dem abgestuften Abschnitt 42 des Körpers 40 durch eine Keüfeder 230 befestigt Eine Drehung des Kettenrades 46 mittels der Kette 224 fuhrt dazu, daß der Körper 40 der Schwenkgelenkanordnung 24 ebenfalls dreht Daher dreht der gesamte Baggergreifer 10 unterhalb des Gelenkrahmens 38 mit dem Körper 4a

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ι. Hydraulisch betätigter Baggergreifer, der am Baggerausleger drehbar und allseitig schwenkbar aufgehängt ist, mit folgenden Merkmalen:

a) am Ausleger hängt drehfest ein erster Teil, an dem ein mittels eines Drehmotors um eine gemeinsame vertikale Achse drehbarer zweiter Teil angeordnet ist, der die Greiferschalen trägt;

b) der eine Teil ist im wesentlichen als zylindrischer Kömer ausgebildet, den der andere Teil in Form eines Hohlzylinders mit einer hohlzylindrischen abgedichteten Buchse umgreift; t s

c) als Drehdurchführung für das Hydraulikmittel sind im zylindrischen Körper und in der Buchse axiale und radiale Druckrrjttelkanäle vorgesehen, die an den gemeinsamen Berührungsflächen als Ringkanäle ausgebildet sind; zo

d) die Ringkanäle der Buchse sind über an der Buchse angeschlossene Kupplungsvorrichtungen mit den Druckmittelleitungen des Greifers verbunden;

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gekennzeichnet durch